15CrMoR 강판의 내온 한계는 얼마인가요℃
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저희 반응기의 재질은 15CrMoR입니다. 반응기의 온도가 급격히 상승하여 1000℃에 이르렀는데, 이러한 온도에서 반응기에 어떤 영향이 있을까요?게다가 반응기 안의 열전대 케이싱은 0Cr18Ni10Ti 재질인데, 이 온도에서 그에 어떤 영향을 미치는지 전문가분들께서 답변해 주세요!！
이 게시글은 마지막으로 413343962가 2016-7-25 16:44에 수정했습니다. 이렇게 전문적인 내용의 질문은 잘 모르겠으니, 현명하신 분들의 답변을 부탁드립니다. 제가 아는 것은 이것뿐입니다: 압력용기의 경우, 15CrMoR의 권장 사용 온도는 500도를 넘어서는 안 되며, 1000도에서는 위험할 수 있습니다；상압 반응기라면, 1000도 섭씨의 장비도 위험할 것입니다.0Cr18Ni10Ti는 1000도 섭씨에서 쉽게 산화됩니다.
장비가 거의 망가져서 더 이상 사용할 수 없습니다.
GB150.2-2011의 규정에 따르면, 15CrMoR의 경우 10만 시간 동안 유지될 수 있는 고온 내구 강도의 최대 온도는 550℃입니다. 반면, 0Cr18Ni10Ti는 S30408에 해당하며, 이 물질의 경우 10만 시간 동안 유지될 수 있는 고온 내구 강도의 최대 온도는 700℃입니다. 매질과 압력의 영향을 고려하지 않고, 반응기의 온도가 1000℃까지 상승하면 재료가 직접적으로 손상될 수 있다.GB/T30579-2014에 따르면, 15CrMoR은 탈탄으로 인한 고장이 발생할 수 있으며, 0Cr18Ni10Ti는 425-815℃에서 민감화 및 결정간 부식으로 인한 고장이 발생합니다.가끔씩 과열이 발생하더라도 그 시간이 매우 짧기 때문에, 재료에 미치는 영향은 그리 크지 않습니다. 하지만 과열이 자주 발생하고 지속 시간이 길어진다면, 재료가 완전히 손상될 수 있으며, 이로 인해 위험한 사고가 발생할 수도 있습니다.
온도는 1000℃에 달하며, 이는 15CrMoR의 정화 온도보다도 높습니다. 장비가 이미 그러한 급격한 온도 상승 사고를 겪었지만 여전히 온전한 상태로 남아 있다고 가정할 때, 이제 이 장비를 계속 사용할지 고려해봐야 합니다. 단시간 과온이기 때문에, 고온에서의 지속적인 강도와는 그다지 관련이 없을 것입니다. 온도가 재료의 정화 온도를 초과하면, 반드시 재료의 기계적 특성이 변하게 됩니다.15CrMoR 강판은 정화 처리 후에도 소냉 처리가 필요합니다. 장비의 온도가 과도하게 상승할 경우 그 온도 분포는 알 수 없으므로, 케이스 재료의 기계적 특성도 균일하지 않아 검증이 어렵습니다.또한, 불균일한 가열과 냉각은 국부적인 잔류응력을 유발할 수도 있습니다.따라서 장비가 넓은 면적에 걸쳐 1000℃와 같은 높은 온도에 도달하면, 장비 전체를 정화 처리와 회수 열처리를 해주지 않는 한 더 이상 사용해서는 안 됩니다.
하지만 비온 사고가 발생했을 때, 매체 온도가 1000℃에 도달하는 것인지, 아니면 케이스 벽면 온도가 1000℃에 도달하는 것인지요? 만약 비행 온도가 아주 짧은 시간 동안만 지속되고, 매질의 온도가 1000℃에 도달한다면, 케이스의 금속 벽면 온도는 1000℃보다 훨씬 낮을 것입니다. 따라서 열 전달에는 일정한 과정이 필요합니다.하우징 벽면 온도가 15CrMoR의 퀜칭 온도(약 700℃)를 초과하지 않는 것으로 판단된다면, 큰 문제는 없을 것입니다.
케이스와 매체의 온도도 300도나 되는 온도 차이는 없을 것 같은데요?？
가능합니다. 열전달 계산을 통해 확인해야 합니다. 케이스에 외부 단열재도 내부 절연재도 없다고 가정하고, 매체 온도가 1000℃이며 주변 대기 온도가 20℃일 때, 단순한 선형 분포에 따라 케이스 벽면 온도는 약 500℃가 됩니다. 또한, 용광로 내에서의 용접 후 열처리 시의 온도 상승 속도는 일반적으로 55℃/h로 제어됩니다(GB150.4, 8.2.7.1 조 참조). 용광로 외부에서는 그 속도가 더욱 느립니다.케이스의 온도가 상승하는 데는 시간이 걸립니다.
15CrMoR은 일반적으로 579도 섭씨 이하의 환경에서 사용됩니다. 1000도 섭씨와 같은 극단적인 온도에서는 절대 사용해서는 안 됩니다. 만약 그러한 극단적인 조건이 발생한다면, 즉시 전문 회사에 의뢰하여 재료의 결정 구조를 분석해야 합니다. 그렇게 함으로써 재료의 변화 상태를 파악한 뒤 향후 처리 방법을 결정할 수 있습니다